探析GPS技术在路桥测量中的应用

张曙光

摘 要：在公路桥梁工程建设的传统施工中，有些施工地段特别是无法进行直接视野的施工地段，其地形是非常复杂的，无法进行测量仪器的适当安置，严重阻碍了公路桥梁工程建设施工的进度和质量，对其施工的顺利进行产生不良影响，为此，需要在公路桥梁工程建设施工过程中进行GPS技术的应用，通过此技术对施工地段进行精准的测量与定位，以便确保公路桥梁工程的完整性，对传统施工过程存在的问题进行有效的解决，促进我国公路桥梁施工技术及其施工发展的不断提高与进步。为此，该文将对GPS技术在公路桥梁测量中的应用进行详细的分析，希望能够为相关人员提供一些参考与建议。

关键词：GPS技术 路桥测量 应用研究

中图分类号：U446 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）01（a）-0060-01

20世纪40年代兴起的科技革命的核心内容是以全新的信息技术为主，促进科学技术的不断发展与进步，对人类生产力的发展过程提供决定性推动作用。其中应用最为普遍的就是GPS技术，其主要是由现代化的空间和电子技术的相互结合发展而来，这对于传统的导航定位技术来说，是一场重大的突破和变革。近几年里，GPS技术不断的被应用到公路桥梁工程建设的测量当中，在很大程度上提高了我国公路桥梁的质量，促进了我国道路交通的发展。

1 有关GPS技术的简单概述

GPS，也可被称为全球定位系统，它是一种由美国国防部为了进行军事导航定位而将美国陆、海、空三军联合在一起建立起来的无线电的卫星导航定位系统，其开始研究于1973年，而真正形成一项全面系统的卫星组网则是在1993年。GPS主要是由24个卫星组成，每个卫星分别分布于相隔角度为60°的6个轨道平面，它们具有2.7万km的轨道长半轴，55 °的轨道倾角，2万 km的卫星高度以及718 min的卫星运行周期，以上轨道参数可以使整个卫星信号将40%的地表面积覆盖住，进而使我们无论在地球的什么时间、什么地点都能够对至少4个卫星的运转定位进行接收。

2 GPS技术所具有的特点

（1）GPS技术不会受到时间和地点的限制。GPS卫星能够对全球进行覆盖，也就是说，在地球上的任何时间和地点，我们都能够接收到至少4个卫星信号，所以，其可以随时随地进行授时、定位等服务。

（2）GPS技术不会受到天气的限制。GPS在任何天气状况下都能正常进行定位服务，即使在恶劣的天气环境下，用户也能够利用GPS技术进行正常的工作。

（3）GPS技术具有实时定位功能。通过GPS技术可以对用户所在位置进行实时的定位。使用子午卫星系统需要经过一段时间之后才能获得定位的结果，而使用GPS技术可以对实时的定位结果进行观测，具有很强的时效性。

（4）GPS技术不用进行通视操作。在常规的测量中，需要进行点对点的通视操作，之后才可以进行正常的测量，而使用GPS技术进行测量则可以省略这一环节，只要在各个测量点能够对卫星信号进行接收就可以进行实时定位，这在很大程度上缩短了测量的工作时间，提高了测量的工作效率，同时也促进了测量的准度和精度。

3 GPS技术在路桥测量中的具体应用

在公路桥梁测量中应用GPS技术，可以对以往因工程粗差所造成的返工问题进行有效的减少或是消除，大大的促进了勘测的精度和效率的提高。同时，也在很大程度上促进了作业效率的提高。在每一个放样点只需要进行1～2 s的停留，采用流动站小组的方式来进行作业，3～4人构成的每一个小组可以完成5～10 km的中线测量。而且在对中线进行放样作业时，还可以同时进行中桩的抄平作业。

3.1 GPS技术在加密国家控制点中的应用

甲市某段公路是省道主干线的二级公路，总长约有50 km，所经地区多为低山丘陵，具有两车道的路线设计。此段公路的平面控制点一共有7个，并且其所具有的系统是各不相同的，在进行实地寻找之后，有4个是完好的，3个是已经被破坏的，其中有2个属于国家二等点。在4个完好的控制点中，有1个国家测绘局系统的一等点，1个三等点；2个城市测量系统点。

为了对此段公路的测量质量进行提高，可以利用国家测绘系统对其进行加密处理，具体过程为：在公路沿线每隔10 km就设置一个对点，此对点的间距为1 km，并确保其具有良好的通视。此段公路一共可以进行5对GPS加密点的布设，其精度要求能够满足四等控制网的相关标准。此四等控制网的设置只用了4 d的时间，与常规测量手段相比，其工作效率至少增加了4倍。

3.2 GPS技术在特大桥控制测量中的应用

B市的某公路大桥是连接河两岸的公路特大桥。为了促进大桥设计与施工的效率和质量，在三等平面控制测量的过程中，可以采用GPS技术来进行，这是对桥位进行测量的一个首选方案。将布网设计成为双大地四边形。与河面相垂直的长度大约在1200 m，与河面平行的长度大约在600 m。可以通过联测的方式对双大地四边形和两个国家二等以上的大地点进行测量。

4 GPS技术在路桥测量中应用的发展趋势

4.1 静态GPS技术应用的发展趋势

在未来的线路勘测中，GPS的静态定位技术将会在广泛范围的基础上逐渐取代传统的常规测量方法。在应用理论以及作业规范的不断深化与完善，静态定位技术可以为公路桥梁工程的测量工作提供更为优质的服务。在对工程进行测量的过程中，GPS技术具有对远距离的已知点进行联测、不需要点对点的直接通视等方面的优点，全站仪定位系统具有灵活、机动、高精度以及施工方便等特點，这些都可以为工程控制网的建立提供良好的服务，并以此来对其进行快速、优质的布设，这就使得GPS技术在公路桥梁工程应用中成为一个重要的研究课题。

4.2 动态GPS技术应用的发展趋势

我国现阶段没有将动态的GPS技术应用到线路勘测中，但是，这一定是我国未来GPS技术发展的一个主要方向，其主要具有两个方面的未来发展趋势：第一，利用GPS技术辅助建立航测成图及其模型，GPS技术的使用可以对摄影中心三维空间的坐标进行测定，在提高测量精度的同时还可以大大的促进工作效率的提高。第二，将RTK技术与常规全站仪结合在一起，可以对各种场合进行测量，减少客观因素的影响作用，对观测速度和质量都有一定程度的提高。

5 结语

综上所述，在我国社会经济和科学技术不断发展的今天，公路桥梁工程建设项目也在不断的增多，这就要求我们对其施工质量进行严格的控制与管理。将GPS技术应用到公路桥梁的测量当中，可以对其测量数据的精度进行有效的提高，减少或是消除施工误差的出现，促进公路桥梁施工质量及其施工发展的不断进步与提高。

参考文献

[1] 周本辰.应用GPS技术的隧道平面控制测量技术研究[J].科技创新导报，2011（12）：72-73.

[2] 张本平.GPS和全站仪在农村公路改建勘测中应用[J].价值工程，2011（17）： 299-300.

[3] 吕彩忠，李炜，廖小辉.GPS测量在公路控制网建设中的应用[J].浙江工业大学学报，2012（2）：24.

[4] 李兰香.路桥工程施工项目成本控制措施分析[J].科技信息，2010（16）.

[5] 方顺贤.GPS技术在公路工程控制测量中的应用思路探讨[J].科技资讯，2011（9）：20-21.